package com.hr.leetcode.广度优先搜索和深度优先搜索;

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Queue;

/**
 * 两种实现方式：dfs，bfs
 * @author 周恒哲
 * @date 2020/05/26
 * 广度优先遍历：
 * 1、如果不需要确定当前遍历到了哪一层，BFS模板如下。
 * while queue 不空：
 * cur = queue.pop()
 * for 节点 in cur的所有相邻节点：
 * if 该节点有效且未访问过：
 * queue.push(该节点)
 * 2、如果要确定当前遍历到了哪一层，BFS模板如下。
 * 这里增加了level表示当前遍历到二叉树中的哪一层了，也可以理解为在一个图中，现在已经走了多少步了。
 * size表示在当前遍历层有多少个元素，也就是队列中的元素数，我们把这些元素一次性遍历完，
 * 即把当前层的所有元素都向外走了一步。
 * level = 0
 * while queue 不空：
 * size = queue.size()
 * while (size --) {
 * cur = queue.pop()
 * for 节点 in cur的所有相邻节点：
 * if 该节点有效且未被访问过：
 * queue.push(该节点)
 * }
 * level ++;
 **/
public class _102_二叉树的层序遍历 {
    /**
     * 层次遍历
     *
     * @param root
     * @return
     */
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        //思路 二叉树的层序遍历 通用思路为使用 队列，利用队列先进先出特点保存每一行的结点，遍历之后出队
        //时间复杂度 空间复杂度 O(n)
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if (root == null) {
            return res;
        }
        //存储每层结点队列
        Queue<TreeNode> queueNodes = new LinkedList<>();//队列
        //把当前根节点加入队列
        queueNodes.add(root);
        //遍历队列节点
        while (!queueNodes.isEmpty()) {
            //获取当前层级有多少个节点
            int count = queueNodes.size();
            //保存当前遍历节点值的 list
            List<Integer> temp = new ArrayList<>();
            //根据队列中的数据 遍历获取节点值
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                //当前节点是否有左右子节点
                if (queueNodes.peek().left != null) {
                    queueNodes.offer(queueNodes.peek().left);
                }
                if (queueNodes.peek().right != null) {
                    queueNodes.offer(queueNodes.peek().right);
                }
                //保存当前节点行元素值数组 并从队列中删除
                temp.add(queueNodes.poll().val);
            }
            //保存每一层节点数组
            res.add(temp);
        }

        return res;
    }

    public List<List<Integer>> levelOrder2(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(root);
        while (!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            List<Integer> level = new LinkedList<>();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                TreeNode cur = queue.peek();//同样可以获取队首元素，但是与poll不同的是并不会将该元素从队列中删除
                queue.poll();//从队首获取元素。注意，获取后该元素就从队列中被移除了!出队操作
                if (cur == null) {
                    continue;
                }
                level.add(cur.val);
                queue.offer(cur.left);
                queue.offer(cur.right);
            }
            if (!level.isEmpty()) {
                res.add(level);
            }
        }
        return res;
    }
}
